[go: up one dir, main page]

RU2033840C1 - Device for liquid degasification - Google Patents

Device for liquid degasification Download PDF

Info

Publication number
RU2033840C1
RU2033840C1 SU4858870A RU2033840C1 RU 2033840 C1 RU2033840 C1 RU 2033840C1 SU 4858870 A SU4858870 A SU 4858870A RU 2033840 C1 RU2033840 C1 RU 2033840C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
diameter
partition
intakes
intake
branch pipe
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.Н. Васильев
С.Н. Курочкин
В.И. Тихомиров
Original Assignee
Головное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Энергия"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Головное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Энергия" filed Critical Головное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Энергия"
Priority to SU4858870 priority Critical patent/RU2033840C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2033840C1 publication Critical patent/RU2033840C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: device has impeller pump. A worn is mounted in the inlet branch pipe of the pump. The device is equipped with conic gas intakes uniformly set along the circumference of the inlet branch pipe in front of the worn and disposed in the plane perpendicular to the pump axis of rotation. The intakes have axles parallel to the tangents to the branch pipe circumference in the place of the intake mount. The greatest diameter of the intake makes up 0.084-0.09 of the worn diameter. The distance from the edge of the greatest diameter of the intake to the worn and to the branch pipe walls makes up 0.02-0.025 of the worn diameter. The device has an assembled collector, exhaust pipes connecting the intakes and the assembled collector and a partition in the shape of a frustum. The partition is mounted in the branch pipe in front of the intakes. The smaller foundation of the partition is directed towards the intakes. The axis of symmetry of the partition coincides with the branch pipe axle. The greater diameter of the partition is equal to the inner diameter of the branch pipe. The plane of the smaller diameter of the partition is disposed at a distance of 0.1-0.115 of the worm diameter from the branch pipe wall. The distance from the plane of the smaller diameter of the partition to the plane of the intake axles is equal to 0.072-0.100 of the worm diameter. EFFECT: facilitated manufacture. 2 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к насосотроению, может быть использовано для любых лопастных насосов, перекачивающих аэрированные жидкости. The invention relates to pump construction, can be used for any vane pumps that pump aerated liquids.

Лопастные насосы надежно работают на чистой жидкости или на жидкости, незначительно аэрированной, где объем газа на входе в насос при частоте вращения меньше 820-1030 1/с составляет 5-10% от объема перекачиваемой жидкости. Увеличение степени аэрации до величины, превышающей допустимую, приводит к срыву в работе насоса. Для обеспечения его работоспособности необходимо снизить степень аэрации потока перед насосом. Vane pumps operate reliably on clean liquid or slightly slightly aerated liquid, where the gas volume at the pump inlet at a speed of less than 820-1030 1 / s is 5-10% of the volume of the pumped liquid. Increasing the degree of aeration to a value that exceeds the permissible value leads to a breakdown in the pump. To ensure its operability, it is necessary to reduce the degree of flow aeration in front of the pump.

Для деаэрации жидкости на входе в насос устанавливаются специальные отводящие газ устройства. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для дегазации жидкости, включающее лопастной насос, в патрубке ввода которого установлен шнек [1] В таком устройстве исключены дополнительные затраты энергии на закрутку потока на режимах с развитыми обратными токами, и газ из потока удаляется до осевого колеса. Однако эффективность устройства невелика, так как его опробование показало, что через полый заборник, установленный в центре газожидкостного потока, удаляется газожидкостная смесь с очень большим (до 25%) количеством рабочей жидкости, причем эти потери существенно возрастают с уменьшением интенсивности обратных токов. To deaerate the fluid, special gas-venting devices are installed at the pump inlet. The closest in technical essence and the achieved result is a device for degassing liquids, including a vane pump, a screw is installed in the inlet pipe [1] This device eliminates additional energy costs for swirling the flow in the modes with developed reverse currents, and gas is removed from the flow to axial wheel. However, the efficiency of the device is small, since its testing showed that a gas-liquid mixture with a very large (up to 25%) amount of working fluid is removed through a hollow intake installed in the center of the gas-liquid flow, and these losses increase significantly with a decrease in the intensity of reverse currents.

Целью изобретения является увеличение эффективности деаэрации потока жидкости на всех режимах работы насоса с обратными токами на его входе. The aim of the invention is to increase the efficiency of deaeration of the fluid flow in all modes of operation of the pump with reverse currents at its inlet.

Цель достигается тем, что на входном патрубке лопастного насоса, работающего на режимах с обратными токами, в зоне скопления газовых включений в периферийной части потока создают застойные зоны, из которых производится отсос газа. Для этого в застойной зоне в плоскости, перпендикулярной оси вращения насоса, устанавливаются конические заборники газа с осями симметрии, параллельными касательным к окружности патрубка в месте установки заборников, наибольший диаметр заборника равен 0,084-0,09 диаметра шнека и уменьшается в направлении против вращения ротора, расстояние от края наибольшего диаметра заборника до шнека и до стенок патрубка равно 0,02-0,025 диаметра шнека, при этом устройство снабжено сборным коллектором и отводящими трубками, соединяющими заборники и сборный коллектор, и перегородкой в виде усеченного конуса, установленной в патрубке перед заборниками, меньшее основание перегородки расположено ближе к заборникам, ось симметрии перегородки совпадает с осью патрубка, больший диаметр перегородки равен внутреннему диаметру патрубка, плоскость меньшего диаметра перегородки расположена на расстоянии 0,1-0,115 диаметра шнека от степени патрубка, и расстояние от плоскости меньшего диаметра перегородки до плоскости осей заборников равно 0,072-0,1 диаметра шнека. The goal is achieved by the fact that stagnant zones are created at the inlet pipe of the vane pump operating in reverse current modes in the accumulation zone of gas inclusions in the peripheral part of the flow, from which gas is sucked out. To do this, in a stagnant zone in a plane perpendicular to the axis of rotation of the pump, conical gas intakes are installed with axes of symmetry parallel to the tangent to the circumference of the pipe at the installation site of the intakes, the largest diameter of the intake is equal to 0.084-0.09 of the screw diameter and decreases in the direction against rotation of the rotor, the distance from the edge of the largest diameter of the intake to the screw and to the walls of the nozzle is 0.02-0.025 of the diameter of the screw, while the device is equipped with a prefabricated collector and outlet pipes connecting the intakes and the prefabricated the collector, and a partition in the form of a truncated cone installed in the pipe in front of the intakes, the smaller base of the partition is closer to the intakes, the axis of symmetry of the partition coincides with the axis of the pipe, the larger diameter of the partition is equal to the inner diameter of the pipe, the plane of the smaller diameter of the partition is 0.1- 0.115 screw diameters from the degree of the nozzle, and the distance from the plane of the smaller diameter of the partition to the plane of the axes of the intakes is 0.072-0.1 screw diameters.

На фиг.1 представлено предлагаемое устройство; на фиг.2 вид А на фиг.1. Figure 1 presents the proposed device; figure 2, view A in figure 1.

На фиг.1, 2 обозначены: 1 конические заборники, расположенные в плоскости, перпендикулярной оси вращения насоса; 2 шнековое колесо шнекоцентробежного насоса; 3 отводящие трубки; 4 сборный коллектор; 5 перегородка в виде усеченного конуса
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
In figure 1, 2 are indicated: 1 conical intakes located in a plane perpendicular to the axis of rotation of the pump; 2 screw wheel of a screw centrifugal pump; 3 outlet pipes; 4 prefabricated collector; 5 partition in the form of a truncated cone
The proposed device operates as follows.

При работе шнекоцентробежного насоса на разных по расходу режимах существуют такие, при которых часть жидкости у периферии шнека выбрасывается навстречу основному потоку Qн на расстояние lo. Затем эта часть жидкости, называемая обратным током, поворачивает на 180о и снова идет на вход в насос в направлении основного потока. Наличие и интенсивность обратных токов характеризуются величиной расходного параметра
q

Figure 00000001
,
где tg βп тангенс угла входа потока на лопатки на данном режиме;
tg βл тангенс угла установки лопатки.When the screw centrifugal pump operates at different flow rates, there are those in which some of the liquid at the periphery of the screw is ejected towards the main flow Q n at a distance l o . Then this part of the liquid, called the reverse current, rotates 180 ° and again goes to the pump inlet in the direction of the main flow. The presence and intensity of reverse currents are characterized by the value of the discharge parameter
q
Figure 00000001
,
where tg β p the tangent of the angle of entry of the flow on the blades in this mode;
tg β l tangent of blade angle.

При q, близком к нулю, интенсивность обратных токов максимальна, с ростом q она уменьшается и при q ≈ 0,5 обратные токи практически пропадают. At q close to zero, the intensity of reverse currents is maximum, with increasing q it decreases and at q ≈ 0.5, the reverse currents practically disappear.

Работа шнекоцентробежного насоса на режимах с обратными токами является распространенной, так как приводит к улучшению кавитационных качеств насоса. The operation of a screw centrifugal pump in reverse current modes is widespread, since it leads to an improvement in the cavitation qualities of the pump.

Как показали визуальные наблюдения, зона обратных токов имеет вихревую структуру, составляя единое целое с вихревыми системами потока на входе в шнек. Газ, находящийся в газожидкостном потоке, при входе в шнековое колесо активно концентрируется в вихревых системах и выбрасывается в зону обратных токов, где концентрация газа оказывается в несколько раз выше, чем во входном потоке насоса Qн. Основной поток Qн, занимающий перед насосом все сечение, перед входом в шнек вынужден обтекать образовавшиеся обратные токи, проходное сечение как бы сужается. Кроме осевой скорости, частицы жидкости в зоне обратных токов имеют и большую окружную скорость, т.е. вся зона обратных токов вращается в направлении вращения колеса. При этом, если осевая скорость составляет 1-1,5 м/с, то при оборотах насоса n=4000 об/мин и диаметре шнека Dш=100 мм окружная скорость в зоне обратных токов U ≈18 м/с.As visual observations have shown, the reverse current zone has a vortex structure, forming a single whole with the vortex flow systems at the inlet to the auger. The gas in the gas-liquid flow, when entering the auger wheel, is actively concentrated in the vortex systems and is discharged into the reverse current zone, where the gas concentration is several times higher than in the pump inlet flow Q n . The main flow Q n , which occupies the entire cross-section in front of the pump, is forced to flow around the formed reverse currents before entering the screw; the flow cross-section is narrowed. In addition to the axial velocity, the fluid particles in the reverse current zone also have a large peripheral velocity, i.e. the entire reverse current zone rotates in the direction of rotation of the wheel. Moreover, if the axial speed is 1-1.5 m / s, then at a pump speed of n = 4000 rpm and a screw diameter D w = 100 mm, the peripheral speed in the reverse current zone is U ≈18 m / s.

Таким образом у периферии шнека имеет место сильно аэрированный поток жидкости, вращающейся со значительной скоростью практически в окружном направлении. Thus, at the periphery of the screw there is a highly aerated fluid flow, rotating at a considerable speed in almost the circumferential direction.

Проведенные исследования показывают, что если создать во вращающемся слое обратных токов застойные зоны, в которых возникают локальные области разрежения, то свободные газовые включения из движущегося газонасыщенного вихревого слоя концентрируются в застойных зонах, из которых возможно произвести их отсос. С целью создания таких застойных зон в газонасыщенный поток на периферии шнека установлены конические заборники 1, которые обтекаются потоком от меньшего диаметра к большему, причем ось заборника параллельна касательной к окружности трубопровода в месте установки заборника. При обтекании заборника 1 потоком за его большим диаметром образуется каверна К, заполненная газом из потока. Газ по трубкам 3, соединяющим заборники с коллектором 4, попадает в этот коллектор, оттуда в сборную емкость, где создается давление более низкое, чем в потоке. Studies have shown that if you create stagnant zones in a rotating layer of reverse currents in which local rarefaction regions arise, then free gas inclusions from a moving gas-saturated vortex layer are concentrated in stagnant zones, from which it is possible to extract them. In order to create such stagnant zones in a gas-saturated flow at the periphery of the screw, conical intakes 1 are installed, which flow around from a smaller diameter to a larger one, and the axis of the intake is parallel to the tangent to the circumference of the pipeline at the installation site of the intake. When the flow around the intake 1 by the stream behind its large diameter, a cavity K is formed, filled with gas from the stream. Gas passes through the pipes 3 connecting the intakes to the collector 4 into this collector, and from there into the collection tank, where a lower pressure is created than in the stream.

Удаление газа из каверны немедленно компенсируется поступлением на его место новых порций из потока, процесс становится непрерывным, что и обеспечивает снижение газонасыщенности жидкости. The removal of gas from the cavity is immediately compensated by the arrival of new portions from the stream in its place, the process becomes continuous, which ensures a decrease in gas saturation of the liquid.

Газовые включения, имеющиеся в потоке Qн, попадая на вход шнекового колеса 2, захватываются имеющимися в шнековом колесе вихревыми системами и обратными токами выносятся из шнека на периферию трубопровода в кольцевую вращающуюся зону, в которой газосодержание существенно превышает газосодержание основного потока Qн.The gas inclusions present in the flow Q n entering the auger wheel 2 are captured by the vortex systems present in the auger wheel and return flows from the auger to the periphery of the pipeline into an annular rotating zone in which the gas content substantially exceeds the gas content of the main flow Q n .

При обтекании заборников 1 обратными токами в окружном направлении за большим диаметром конического заборника образуется застойная зона каверна К. В эту каверну и попадает газ из зоны обратных токов, а из каверны К по трубкам 3 эвакуируется в коллектор 4, откуда и удаляется. When circulating inlets 1 by reverse currents around the large diameter of the conical intake, a stagnant zone of cavity K. is formed. Gas flows from the zone of reverse currents into this cavity and is evacuated through pipe 3 to collector 4 through pipe 3, from where it is removed.

Предлагаемое устройство предназначено для одной из разработанных систем топливоподачи. Геометрические соотношения были получены опытным путем при оптимизации его характеристик в условиях функционирования в широком диапазоне расходного параметра q и высокого уровня газонасыщенности компонента. The proposed device is designed for one of the developed fuel supply systems. Geometric ratios were obtained experimentally by optimizing its characteristics under conditions of operation in a wide range of the flow rate parameter q and a high level of gas saturation of the component.

Газонасыщенный слой жидкости располагается по периферии входного трубопровода. Именно в этой зоне равномерно по окружности и располагаются служащие для отбора газа полые заборники, ориентированные в потоке таким образом, что за ними образуются области разрежения. Эксперименты показали, что при одинаковой скорости потока и степени его аэрации максимальное количество газа можно сконцентрировать в застойных зонах и с меньшим количеством жидкости отобрать из потока при увеличении диаметра заборника при более равномерном обтекании заборника со всех сторон. Заборник, установленный вплотную у стенки входного патрубка, где затруднено обтекание верхней части заборника, удаляет на 20-25% меньше газа, чем заборник, несколько удаленный от стенки. Удаление заборника от шнека также приводит к уменьшению количества отсасываемого газа. The gas-saturated liquid layer is located on the periphery of the inlet pipe. It is in this zone that hollow intakes serving for gas extraction are arranged uniformly around the circumference, oriented in the flow in such a way that rarefaction regions form behind them. The experiments showed that at the same flow rate and degree of aeration, the maximum amount of gas can be concentrated in stagnant zones and with a smaller amount of liquid taken from the stream with increasing diameter of the intake with a more uniform flow around the intake from all sides. The intake, mounted close to the wall of the inlet pipe, where it is difficult to flow around the upper part of the intake, removes 20-25% less gas than the intake, somewhat remote from the wall. Removing the intake from the screw also reduces the amount of suction gas.

Для определения оптимального диаметра заборника и расстояния его от стенки трубопровода были проведены эксперименты с одиночным заборником, выполненным из тонкостенной трубки диаметром 2 мм (толщина стенки 0,1 мм), которая могла перемещаться по радиусу трубопровода. При каждом положении заборника измерялось количество удаляемого через него газа и жидкости, при этом насос работал на следующем режиме:
n=4000 об/мин; Рвх=1,6 кг/см2; q=0,328; δвх=9%
При заглублении заборника на 12 мм (дальнейшее заглубление не проводили из-за опасности касания с вращающимся шнеком) максимальное количество удаляемого газа оказалось при l2=7,7 мм

Figure 00000002
Figure 00000003
0,077
Figure 00000004
равным 11,5 см3/с. Вблизи стенки удаляется существенно меньше газа, чем в глубине обратных токов. Непосредственно у стенки
Figure 00000005
0,6 и лишь при
Figure 00000006
= 0,02-0,025 составляет 0,8-0,85 от максимального. Можно определить также толщину зоны, где желательно располагать заборники. Приняв, что отбираемый расход не должен быть менее 0,8-0,85 от максимального, получают толщину оптимальной зоны
Figure 00000007
=
Figure 00000008
0,11-(0,02-0,025) 0,085-0,09 нижняя граница которой с учетом расстояния от стенки составляет (0,02-0,025)+(0,085-0,09)=0,1-0,115.To determine the optimal diameter of the intake and its distance from the pipeline wall, experiments were carried out with a single intake made of a thin-walled tube with a diameter of 2 mm (wall thickness 0.1 mm), which could move along the radius of the pipeline. At each position of the intake, the amount of gas and liquid removed through it was measured, while the pump worked in the following mode:
n = 4000 rpm; P in = 1.6 kg / cm 2 ; q = 0.328; δ in = 9%
When deepening the intake by 12 mm (no further deepening was carried out due to the danger of touching with a rotating screw), the maximum amount of gas removed was at l 2 = 7.7 mm
Figure 00000002
Figure 00000003
0,077
Figure 00000004
equal to 11.5 cm 3 / s. Significantly less gas is removed near the wall than in the depth of reverse currents. Directly at the wall
Figure 00000005
0.6 and only with
Figure 00000006
= 0.02-0.025 is 0.8-0.85 of the maximum. You can also determine the thickness of the zone where it is desirable to place the intakes. Assuming that the selected flow rate should not be less than 0.8-0.85 of the maximum, get the thickness of the optimal zone
Figure 00000007
=
Figure 00000008
0.11- (0.02-0.025) 0.085-0.09 whose lower boundary, taking into account the distance from the wall, is (0.02-0.025) + (0.085-0.09) = 0.1-0.115.

При том же режиме работы насоса были проведены аналогичные эксперименты по заглублению конического заборника диаметром 8,5 мм. Как и для двухмиллиметрового заборника в непосредственной близости от стенки количество удаляемого газа существенно меньше максимального и равно 0,85Qгmax также при

Figure 00000009
0,02. Очевидно, что это в обоих случаях связано с ухудшением обтекания заборника у стенки.At the same pump operating mode, similar experiments were carried out to deepen a conical intake with a diameter of 8.5 mm. As for a two-millimeter intake in the immediate vicinity of the wall, the amount of gas removed is significantly less than the maximum and equal to 0.85 Q gmax also at
Figure 00000009
0.02. Obviously, in both cases this is due to the deterioration of the flow around the intake at the wall.

Исходя из описанных экспериментов, расстояние

Figure 00000010
и выбрано равным 0,02-0,025.Based on the described experiments, the distance
Figure 00000010
and selected equal to 0.02-0.025.

Максимальное количество газа, удаленного заборником D=8,5 мм оказалось при

Figure 00000011
равным 117 см3/с.The maximum amount of gas removed by the intake D = 8.5 mm was at
Figure 00000011
equal to 117 cm 3 / s.

При дальнейшем увеличении

Figure 00000012
количество удаляемого газа уменьшается.With further increase
Figure 00000012
the amount of gas removed is reduced.

Сравнение результатов испытаний с заборниками D=2 и 8,5 мм позволяет определить оптимальный диаметр заборника. Comparison of test results with intakes D = 2 and 8.5 mm allows you to determine the optimal diameter of the intake.

В табл.1 представлены результаты такого сравнения. Видно, что при увеличении диаметра заборника в 4,25 раза количество удаляемой жидкости возросло примерно в том же соотношении (5,35), а количество удаляемого газа увеличилось в 15,4 раза, т.е. пропорционально квадрату отношения диаметров, а соотношение отбираемых компонентов увеличилось почти в 3 раза. Таким образом для деаэрации потока более благоприятным оказывается установка заборников большого диаметра. Определена оптимальная толщина слоя для расположения заборников

Figure 00000013
= 0,085-0,09. Очевидно, что диаметр заборника должен быть равен толщине этого слоя, т.е.
Figure 00000014
=0,085-0,09. Такой выбор диаметра заборника подтверждается и экспериментами с заборником D=8,5 мм. При максимальном количестве отобранного газа
Figure 00000015
= 0,03= 0,03 нижний край заборника находится от стенки на расстоянии
Figure 00000016
+
Figure 00000017
= 0,03 + 0,085 0,115
Дальнейшее увеличение
Figure 00000018
ведет к снижению Qг. Нижняя граница оптимальной зоны примерно на 20% шире толщины расчетной зоны обратных токов, т.е. оптимальная толщина зоны обратных токов захватывает частично участок с противоположным направлением осевых скоростей, где, как показали визуальные наблюдения, сконцентрировано много газа. Дальнейшее заглубление заборника приводит к проникновению в активный поток, где количество газа существенно меньше. Потому выбрана относительная величина диаметра заборника
Figure 00000019
= 0,085-0,09
Для определения оптимального расстояния
Figure 00000020
проводили эксперименты с заборником D=8,5 мм, отодвигая его от шнека изменением толщины прокладки S1. Первоначально заборник установили на расстоянии
Figure 00000021
, аналогично
Figure 00000022
, исходя из необходимости хорошего обтекания заборника и исключения касания его о шнек. Испытания проводили при q=0,328 и q=0,43. При удалении от шнека количество отбираемого газа убывает, причем тем быстрее, чем меньше интенсивность обратных токов (т. е. чем больше q). Поэтому в заявке величина расстояния
Figure 00000023
выбрана равной
Figure 00000024

Figure 00000025
=
Figure 00000026
= 0,02-0,025
Размеры заборников, выбранные указанным способом для средней величины q= 0,3, обеспечивают улучшение газоотделения и при q<0,3, так как уменьшение q увеличивает интенсивность обратных токов, расширяет толщину слоя обратных токов и количество накопленного в нем газа. При q>0,3 и толщина слоя, и количество газа постепенно уменьшаются, заборник может частично выйти из зоны обратных токов, газоотделение уменьшается. Для интенсификации обратных токов, а следовательно, и улучшения газоотделения на режимах q>0,3, вводится коническая перегородка. Кроме улучшения газоотделения коническая перегородка устраняет полностью возможные кавитационные колебания в насосе и в зависимости от диаметра конуса, т.е. от размера
Figure 00000027
, можно улучшить или ухудшить энергетические характеристики насоса. Чтобы избежать возможного ухудшения характеристик, размер
Figure 00000028
выбран таким образом, чтобы конус не был заглублен в поток больше, чем заборники, т.е.Table 1 presents the results of such a comparison. It can be seen that with an increase in the diameter of the intake by 4.25 times, the amount of liquid removed increased approximately in the same ratio (5.35), and the amount of gas removed increased by 15.4 times, i.e. in proportion to the square of the ratio of diameters, and the ratio of selected components increased by almost 3 times. Thus, the installation of large-diameter intakes is more favorable for deaeration of the flow. The optimal layer thickness for the location of the intakes
Figure 00000013
= 0.085-0.09. Obviously, the diameter of the intake must be equal to the thickness of this layer, i.e.
Figure 00000014
= 0.085-0.09. This choice of the diameter of the intake is also confirmed by experiments with the intake D = 8.5 mm. With the maximum amount of gas taken
Figure 00000015
= 0.03 = 0.03 the lower edge of the intake is at a distance from the wall
Figure 00000016
+
Figure 00000017
= 0.03 + 0.085 0.115
Further increase
Figure 00000018
leads to a decrease in Q g . The lower boundary of the optimal zone is approximately 20% wider than the thickness of the calculated zone of reverse currents, i.e. the optimal thickness of the reverse current zone partially captures the plot with the opposite direction of the axial speeds, where, as shown by visual observations, a lot of gas is concentrated. Further deepening of the intake leads to penetration into the active stream, where the amount of gas is much less. Therefore, the relative value of the diameter of the intake
Figure 00000019
= 0.085-0.09
To determine the optimal distance
Figure 00000020
experiments were carried out with a fence D = 8.5 mm, moving it away from the screw by changing the thickness of the gasket S 1 . Initially, a fence was installed at a distance
Figure 00000021
similarly
Figure 00000022
, based on the need for a good flow around the intake and the exclusion of touching it on the auger. The tests were carried out at q = 0.328 and q = 0.43. When moving away from the auger, the amount of gas taken off decreases, and the faster, the lower the intensity of the reverse currents (i.e., the greater q). Therefore, in the application, the distance
Figure 00000023
selected equal
Figure 00000024

Figure 00000025
=
Figure 00000026
= 0.02-0.025
The sizes of the intakes selected in this way for an average value of q = 0.3 provide an improvement in gas separation even for q <0.3, since a decrease in q increases the intensity of reverse currents, expands the thickness of the layer of reverse currents and the amount of gas accumulated in it. At q> 0.3, both the layer thickness and the amount of gas gradually decrease, the intake can partially leave the reverse current zone, and gas separation decreases. To intensify the reverse currents, and consequently, to improve the gas separation at the modes q> 0.3, a conical partition is introduced. In addition to improving gas separation, the conical baffle eliminates completely possible cavitation vibrations in the pump and depending on the diameter of the cone, i.e. by size
Figure 00000027
, you can improve or worsen the energy performance of the pump. To avoid possible performance degradation, size
Figure 00000028
chosen so that the cone was not buried in the stream more than the intakes, i.e.

Figure 00000029
=
Figure 00000030
+
Figure 00000031
= (0,02-0,025)+(0,084-0,09) 0,1-0,115
При этом были проведены испытания по выявлению влияния конуса на напорную и кавитационную характеристики насоса и его коэффициент полезного действия. Эффективность газоотделения с конусом существенно возрастает.
Figure 00000029
=
Figure 00000030
+
Figure 00000031
= (0.02-0.025) + (0.084-0.09) 0.1-0.115
At the same time, tests were conducted to identify the effect of the cone on the pressure and cavitation characteristics of the pump and its efficiency. The efficiency of gas separation with a cone increases significantly.

Для определения расстояния от заборника до конуса (

Figure 00000032
) были проведены испытания при разных величинах
Figure 00000033
, изменяемых за счет увеличения прокладок S2. Первоначально, по аналогии с размерами
Figure 00000034
и
Figure 00000035
расстояние от заборника D=8,5 мм до конуса было выбрано равным 0,02, при этом получилось
Figure 00000036
= 0,02 +
Figure 00000037
0,0625
Однако при увеличении расстояния
Figure 00000038
до 0,07 количество удаляемого газа увеличилось. При дальнейшем увеличении
Figure 00000039
Qri не менялось. Поэтому в заявке и выбрано
Figure 00000040
, увеличение расстояния
Figure 00000041
не повышает эффективности газоотделения, хотя увеличивает осевые габариты устройства.To determine the distance from the intake to the cone (
Figure 00000032
) tests were carried out at different values
Figure 00000033
changeable by increasing gaskets S 2 . Initially, similar to dimensions
Figure 00000034
and
Figure 00000035
the distance from the intake D = 8.5 mm to the cone was chosen equal to 0.02, and it turned out
Figure 00000036
= 0.02 +
Figure 00000037
0.0625
However, with increasing distance
Figure 00000038
up to 0.07, the amount of gas removed increased. With further increase
Figure 00000039
Q ri has not changed. Therefore, in the application and selected
Figure 00000040
increasing distance
Figure 00000041
It does not increase the efficiency of gas separation, although it increases the axial dimensions of the device.

Предлагаемое устройство с успехом использовано при создании бустерного насоса, перекачивающего аэрированную жидкость с газосодержанием δвх40% работающего в широком диапазоне расходного параметра q=0,56-0,16. В табл.2 приведены результаты оценки эффективности предлагаемого устройства с прототипом. Расчет устройства проводился для номинального режима работы с q=0,32.The proposed device was successfully used to create a booster pump, pumping aerated liquid with a gas content of δ in 40% working in a wide range of flow rate parameter q = 0.56-0.16. Table 2 shows the results of evaluating the effectiveness of the proposed device with a prototype. The calculation of the device was carried out for the nominal mode of operation with q = 0.32.

В приведенной таблице δкр.исх=

Figure 00000042
критическое газосодержание на входе в насос, при котором происходит срыв насоса; δкр то же с применением устройства, не имеющего конусной перегородки;
Δδ
Figure 00000043
эффективность заявляемого устройства, показывающая, на сколько можно повысить степень аэрации потока во входном патрубке насоса;
Qотс.ж. количество жидкости, теряемой при деаэрации потока;
δ перег.кр критическое газосодержание устройства с перегородкой.In the above table, δ cr.ex =
Figure 00000042
critical gas content at the inlet to the pump, at which the pump stalls; δ cr the same with the use of a device that does not have a conical partition;
Δδ
Figure 00000043
the effectiveness of the claimed device, showing how much you can increase the degree of aeration of the flow in the inlet of the pump;
Q s.zh. the amount of fluid lost during deaeration of the stream;
δ overcritical critical gas content of the device with a partition.

Приведенные данные показывают, что насос, оборудованный газоотделительным устройством, выполненный по рекомендуемым размерам, обеспечивает повышение работоспособности насоса на газожидкостной смеси и в зависимости от режима в 2-8 раз, а также существенное по сравнению с прототипом снижение потерь рабочей жидкости при отсосе газа в процессе деаэрации потока. The above data show that a pump equipped with a gas separation device, made according to the recommended sizes, provides a 2-8-fold increase in pump operability on a gas-liquid mixture and, depending on the mode, as well as a significant decrease in working fluid losses during gas suction in comparison with the prototype deaeration flow.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕГАЗАЦИИ ЖИДКОСТИ, включающее лопастной насос, в патрубке ввода которого установлен шнек, отличающееся тем, что, с целью увеличения эффективности в работе устройства, оно снабжено равномерно установленными по окружности патрубка ввода перед шнеком коническими заборниками газа, которые расположены в плоскости, перпендикулярной оси вращения насоса, с осями, параллельными касательным к окружности патрубка в месте установки заборников, наибольший диаметр заборника равен 0,084 0,09 диаметра шнека, расстояние от края наибольшего диаметра заборника до шнека и до стенок патрубка равно 0,02
0,025 диаметра шнека, при этом устройство снабжено сборным коллектором, отводящими трубками, соединяющими заборники и сборный коллектор, и перегородкой в виде усеченного конуса, установленной в патрубке перед заборниками, меньшее основание перегородки направлено в сторону заборников, ось симметрии перегородки совпадает с осью патрубка, больший диаметр перегородки равен внутреннему диаметру патрубка, плоскость меньшего диаметра перегородки расположена на расстоянии 0,1 0,115 диаметра шнека от стенки патрубка, а расстояние от плоскости меньшего диаметра перегородки до плоскости осей заборников равно 0,072 0,100 диаметра шнека.
A LIQUID DEGASING DEVICE, including a vane pump, in which an auger is installed in the inlet pipe, characterized in that, in order to increase the efficiency of the device, it is equipped with conical gas intakes evenly installed around the inlet pipe circumference in front of the auger, which are located in a plane perpendicular to the axis rotation of the pump, with axes parallel to the tangent to the circumference of the pipe at the place of installation of the intakes, the largest diameter of the intake is 0,084 0,09 diameter of the screw, the distance from the edge of the greatest the diameter of the intake to the screw and to the walls of the nozzle is equal to 0.02
0,025 diameter of the screw, while the device is equipped with a prefabricated collector, outlet pipes connecting the intakes and the prefabricated collector, and a partition in the form of a truncated cone installed in the nozzle in front of the intakes, the smaller base of the partition is directed toward the intakes, the axis of symmetry of the partition coincides with the axis of the nozzle, the larger the diameter of the partition is equal to the inner diameter of the nozzle, the plane of the smaller diameter of the partition is located at a distance of 0.1 0.115 the diameter of the screw from the wall of the nozzle, and the distance from the plane is less its diameter to the partition plane axes intakes equal to 0.072 0.100 screw diameter.
SU4858870 1990-05-03 1990-05-03 Device for liquid degasification RU2033840C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4858870 RU2033840C1 (en) 1990-05-03 1990-05-03 Device for liquid degasification

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4858870 RU2033840C1 (en) 1990-05-03 1990-05-03 Device for liquid degasification

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2033840C1 true RU2033840C1 (en) 1995-04-30

Family

ID=21531922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4858870 RU2033840C1 (en) 1990-05-03 1990-05-03 Device for liquid degasification

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2033840C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2545857C2 (en) * 2013-08-12 2015-04-10 Дмитрий Юрьевич Тураев Neutralisation of chemical nickel plating solution by method of electromembrane electrolyze (versions)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Полиновский А.Ю. и др. Авиационные центробежные насосные агрегаты. М.: Машиностроение, 1973, рис.11.3. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2545857C2 (en) * 2013-08-12 2015-04-10 Дмитрий Юрьевич Тураев Neutralisation of chemical nickel plating solution by method of electromembrane electrolyze (versions)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3221661A (en) Low-suction head pumps
CN104185497B (en) Equipment for the cleaning of crank case gases
US4645518A (en) Method and apparatus for reducing the gas content of a liquid
US4917577A (en) High speed centrifugal oxygenator
EP2831424B1 (en) Froth pump and method
JPS602898B2 (en) Device that brings liquid into contact with gas
CN105201870B (en) A kind of centrifugal pump of preposition rotational flow type gas-liquid separater
CN1094175C (en) Centrifugal liquid pump with internal gas injection
CN205759891U (en) A kind of spiral gas-liquid separator
RU2033840C1 (en) Device for liquid degasification
KR100436419B1 (en) Underwater pump
CN216894922U (en) Multifunctional axial-flow pump for sewage treatment
CN213061881U (en) Tailing storehouse siphon import device
CN223459437U (en) Oil-gas separator
RU130231U1 (en) Degasser
CN212924481U (en) Cyclone desander with pressurization gas circuit
CN210975853U (en) Drainage device is used in foundation construction
CN215410810U (en) Anti-cavitation water inlet pipe
JPH05321867A (en) Complex impeller formed by integrating mixed flow blade and centrifugal blade together
CN206397834U (en) A kind of single cavity volume Pneumatic water pump
US20080226467A1 (en) Impeller with anti-vapor lock mechanism
CN208669615U (en) A kind of intelligent cold-hot water self priming vortex pump
CN102037248A (en) new fluid pump
CN221404025U (en) Side suction type water suction port and open cooling tower
CN223615523U (en) A spiral flow guiding cone filter cartridge and wastewater filtration device